2 iyonik denklem. İyonik Denklemler - Bilgi Hipermarketi

Tam moleküler denklemi dengeleyin.İyonik denklemi yazmadan önce orijinal moleküler denklem dengelenmelidir. Bunu yapmak için, bileşiklerin önüne uygun katsayıları yerleştirmek gerekir, böylece sol taraftaki her bir elementin atom sayısı, denklemin sağ tarafındaki sayılarına eşit olur.

• Denklemin her iki tarafına her bir elementin atom sayısını yazın.
• Denklemin sol ve sağ tarafındaki her bir elementin atom sayısı aynı olacak şekilde elementlerin önüne (oksijen ve hidrojen hariç) katsayılar ekleyin.
• Hidrojen atomlarını dengeleyin.
• Oksijen atomlarını dengeleyin.
• Denklemin her iki tarafındaki her bir elementin atom sayısını sayın ve aynı olduğundan emin olun.
• Örneğin, Cr + NiCl 2 --> CrCl 3 + Ni denklemini dengeledikten sonra 2Cr + 3NiCl 2 --> 2CrCl 3 + 3Ni elde ederiz.

Reaksiyona katılan her maddenin durumunu belirleyin.Çoğu zaman bu, sorunun durumuna göre değerlendirilebilir. Bir öğenin veya bağlantının hangi durumda olduğunu belirlemeye yardımcı olan belirli kurallar vardır.

Çözeltide hangi bileşiklerin ayrıştığını (katyonlara ve anyonlara ayrılır) belirleyin. Ayrışma sırasında bileşik, pozitif (katyon) ve negatif (anyon) bileşenlere ayrışır. Bu bileşenler daha sonra kimyasal reaksiyonun iyonik denklemine girecektir.

Ayrışmış her iyonun yükünü hesaplayın. Bunu yaparken metallerin pozitif yüklü katyonlar oluşturduğunu ve metal olmayan atomların negatif anyonlara dönüştüğünü unutmayın. Periyodik tabloya göre elementlerin yüklerini belirleyin. Nötr bileşiklerdeki tüm yükleri dengelemek de gereklidir.

Elektrolit çözeltilerinde, hidratlı iyonlar arasında reaksiyonlar meydana gelir, bu nedenle bunlara iyonik reaksiyonlar denir. Yönlerinde, reaksiyon ürünlerindeki kimyasal bağın doğası ve gücü büyük önem taşır. Genellikle elektrolit çözeltilerindeki değişim, daha güçlü bir kimyasal bağa sahip bir bileşiğin oluşumuna yol açar. Bu nedenle, karışımdaki baryum klorür BaCl2 ve potasyum sülfat K2S04 tuzlarının çözeltilerinin etkileşimi sırasında dört tip hidratlı iyon Ba 2 + (H 2 O) n, Cl - (H 2 O) m olacaktır. , K + (H 2 O) p, SO 2 -4 (H 2 O) q, aralarında denkleme göre bir reaksiyon meydana gelecektir:

BaCl 2 + K 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2 KCl

Baryum sülfat, kristallerinde bir çökelti şeklinde çökelecektir. Kimyasal bağ Ba2+ ve SO2-4 iyonları arasındaki bağ, onları hidratlayan su molekülleriyle olan bağdan daha güçlüdür. K+ ve Cl - iyonları arasındaki bağ, hidrasyon enerjilerinin toplamını çok az aştığından, bu iyonların çarpışması bir çökelti oluşumuna yol açmaz.

Bu nedenle, bir yapabilir aşağıdaki çıktı. Değişim reaksiyonları, reaksiyon ürünündeki bağlanma enerjisinin hidrasyon enerjilerinin toplamından çok daha büyük olduğu bu tür iyonların etkileşimi sırasında meydana gelir.

İyon değişim reaksiyonları iyonik denklemlerle tanımlanır. Az çözünür, uçucu ve hafif ayrışmış bileşikler moleküler biçimde yazılır. Elektrolit çözeltilerinin etkileşimi sırasında belirtilen türdeki bileşiklerden hiçbiri oluşmazsa, bu pratik olarak hiçbir reaksiyonun meydana gelmediği anlamına gelir.

Az çözünür bileşiklerin oluşumu

Örneğin, sodyum karbonat ve baryum klorür arasındaki moleküler denklem biçimindeki etkileşim şu şekilde yazılır:

Na 2 CO 3 + BaCl 2 \u003d BaCO 3 + 2NaCl veya şu şekilde:

2Na + + CO 2- 3 + Ba 2+ + 2Cl - \u003d BaCO 3 + 2Na + + 2Cl -

Sadece Ba 2+ ve CO -2 iyonları reaksiyona girdi, kalan iyonların durumu değişmedi, bu nedenle kısa iyonik denklem şu şekli alacak:

CO 2- 3 + Ba 2+ \u003d BaCO 3

Uçucu maddelerin oluşumu

Kalsiyum karbonat ve hidroklorik asit etkileşiminin moleküler denklemi aşağıdaki gibi yazılır:

CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H20 + CO2

Reaksiyon ürünlerinden biri - karbon dioksit C02 - reaksiyon küresinden bir gaz şeklinde serbest bırakıldı. Genişletilmiş iyonik denklem şu şekildedir:

CaCO 3 + 2H + + 2Cl - \u003d Ca 2+ + 2Cl - + H20 + CO2

Reaksiyonun sonucu aşağıdaki kısa iyonik denklemle tanımlanır:

CaCO 3 + 2H + \u003d Ca 2+ + H 2 O + CO 2

Hafifçe ayrışmış bir bileşiğin oluşumu

Böyle bir reaksiyonun bir örneği, suyun oluşumuyla sonuçlanan herhangi bir nötralizasyon reaksiyonudur - hafif ayrışmış bir bileşik:

NaOH + HCl \u003d NaCl + H20

Na + + OH- + H + + Cl - \u003d Na + + Cl - + H20

OH- + H + \u003d H20

Kısa iyonik denklemden, sürecin H+ ve OH- iyonlarının etkileşiminde ifade edildiği takip edilir.

Her üç reaksiyon türü de geri dönüşü olmayan bir şekilde sona erer.

Örneğin, sodyum klorür ve kalsiyum nitrat çözeltileri boşaltılırsa, iyonik denklemin gösterdiği gibi, ne çökelti, ne gaz, ne de düşük ayrışmalı bileşik oluşmadığından reaksiyon olmaz:

Çözünürlük tablosuna göre, AgNO3, KCl, KNO3'ün çözünür bileşikler olduğunu, AgCl'nin çözünmeyen bir madde olduğunu belirledik.

Bileşiklerin çözünürlüğünü dikkate alarak reaksiyonun iyonik denklemini oluştururuz:

Kısa bir iyonik denklem, devam eden kimyasal dönüşümün özünü ortaya çıkarır. Reaksiyonda sadece Ag+ ve Cl - iyonlarının fiilen yer aldığı görülebilir. İyonların geri kalanı değişmeden kaldı.

Örnek 2. Aşağıdakiler arasında moleküler ve iyonik bir reaksiyon denklemi kurun: a) demir (III) klorür ve potasyum hidroksit; b) potasyum sülfat ve çinko iyodür.

a) FeCl3 ve KOH arasındaki reaksiyon için moleküler denklemi oluşturuyoruz:

Çözünürlük tablosuna göre, elde edilen bileşiklerin sadece demir hidroksit Fe (OH) 3'ün çözünmez olduğunu belirledik. İyonik reaksiyon denklemini oluşturuyoruz:

İyonik denklem, moleküler denklemdeki 3 katsayılarının iyonlara eşit olarak uygulandığını gösterir. BT Genel kural iyonik denklemlerin derlenmesi. Reaksiyon denklemini kısa bir iyonik biçimde gösterelim:

Bu denklem reaksiyonda sadece Fe3+ ve OH- iyonlarının yer aldığını göstermektedir.

b) İkinci reaksiyon için moleküler bir denklem yapalım:

K 2 SO 4 + ZnI 2 \u003d 2KI + ZnSO 4

Çözünürlük tablosundan, başlangıç ​​ve elde edilen bileşiklerin çözünür olduğu, bu nedenle reaksiyonun tersine çevrildiği, sona ulaşmadığı anlaşılmaktadır. Aslında burada ne bir çökelti, ne gaz halinde bir bileşik, ne de hafif ayrışmış bir bileşik oluşmaz. İyonik reaksiyon denkleminin tamamını oluşturalım:

2K + + SO 2- 4 + Zn 2+ + 2I - + 2K + + 2I - + Zn 2+ + SO 2- 4

Örnek 3. İyonik denkleme göre: Cu 2+ +S 2- -= CuS, reaksiyon için bir moleküler denklem oluşturun.

İyonik denklem, denklemin sol tarafında Cu 2+ ve S2 iyonları içeren bileşik moleküllerinin olması gerektiğini gösterir. Bu maddeler suda çözünür olmalıdır.

Çözünürlük tablosuna göre, Cu2+ katyonunu ve S2-anyonunu içeren iki çözünür bileşik seçiyoruz. Bu bileşikler arasında moleküler bir reaksiyon denklemi yapalım:

CuSO 4 + Na 2 S CuS + Na 2 SO 4

Herhangi bir güçlü asit, herhangi bir güçlü baz ile nötralize edildiğinde, oluşan her mol su için yaklaşık ısı açığa çıkar:

Bu, bu tür reaksiyonların bir işleme indirgendiğini gösterir. Yukarıdaki reaksiyonlardan birini, örneğin birincisini daha ayrıntılı olarak ele alırsak, bu sürecin denklemini elde edeceğiz. Çözeltide iyonlar şeklinde, zayıf elektrolitler ise moleküler formda bulundukları için iyonik biçimde güçlü elektrolitler yazarak denklemini yeniden yazıyoruz (su çok zayıf bir elektrolittir, bkz. § 90):

Ortaya çıkan denklemi göz önüne aldığımızda, reaksiyon sırasında iyonların ve iyonların değişmediğini görüyoruz. Bu nedenle, bu iyonları denklemin her iki tarafından hariç tutarak denklemi yeniden yazıyoruz. Alırız:

Böylece, herhangi bir güçlü asidin herhangi bir güçlü baz ile nötralizasyonu reaksiyonları aynı işleme - hidrojen iyonları ve hidroksit iyonlarından su moleküllerinin oluşumuna - indirgenir. açık ki termal etkiler bu tepkiler de aynı olmalıdır.

Kesin olarak, iyonlardan su oluşumunun reaksiyonu tersinirdir, bu denklemle ifade edilebilir.

Bununla birlikte, aşağıda göreceğimiz gibi, su çok zayıf bir elektrolittir ve sadece ihmal edilebilir derecede ayrışır. Başka bir deyişle, su molekülleri ve iyonlar arasındaki denge, güçlü bir şekilde molekül oluşumuna doğru kaydırılır. Bu nedenle, pratikte, güçlü bir asidin güçlü bir baz ile nötralizasyonunun reaksiyonu sona erer.

Herhangi bir gümüş tuzu çözeltisini karıştırırken hidroklorik asit veya tuzlarından herhangi birinin bir çözeltisiyle, her zaman karakteristik beyaz peynirli gümüş klorür çökeltisi oluşur:

Benzer reaksiyonlar da bir işleme indirgenir. İyonik-moleküler denklemini elde etmek için, örneğin, ilk reaksiyonun denklemini, önceki örnekte olduğu gibi güçlü elektrolitleri iyonik biçimde ve çökeltideki maddeyi moleküler biçimde yazarak yeniden yazıyoruz:

Görüldüğü gibi iyonlar ve reaksiyon sırasında değişime uğramazlar. Bu nedenle, onları ortadan kaldırıyoruz ve denklemi yeniden yazıyoruz:

Bu, söz konusu işlemin iyon-moleküler denklemidir.

Burada, gümüş klorür çökeltisinin iyonlarla ve çözelti içinde dengede olduğu ve böylece son denklemle ifade edilen işlemin tersine çevrilebileceği akılda tutulmalıdır:

Bununla birlikte, gümüş klorürün düşük çözünürlüğü nedeniyle, bu denge çok kuvvetli bir şekilde sağa kaydırılır. Bu nedenle, iyonlardan oluşum reaksiyonunun pratikte sona erdiğini varsayabiliriz.

Bir çözeltide iyonlar ve önemli bir konsantrasyonda olduklarında bir çökelti oluşumu her zaman gözlenecektir. Bu nedenle, gümüş iyonlarının yardımıyla, bir çözeltideki iyonların varlığını ve tersine, klorür iyonlarının yardımıyla gümüş iyonlarının varlığını tespit etmek mümkündür; bir iyon, bir iyon için bir reaktan olarak ve bir iyon, bir iyon için bir reaktan olarak görev yapabilir.

Gelecekte, elektrolitleri içeren reaksiyonların denklemlerini yazmak için iyon-moleküler biçimini yaygın olarak kullanacağız.

İyon-moleküler denklemleri oluşturmak için, hangi tuzların suda çözünür ve hangilerinin pratik olarak çözünmez olduğunu bilmeniz gerekir. Genel özellikleri En önemli tuzların suda çözünürlüğü tabloda verilmiştir. on beş.

Tablo 15. En önemli tuzların suda çözünürlüğü

İyonik-moleküler denklemler, elektrolitler arasındaki reaksiyonların özelliklerini anlamaya yardımcı olur. Örnek olarak, zayıf asitler ve bazlar içeren birkaç reaksiyonu düşünün.

Daha önce de belirtildiği gibi, herhangi bir güçlü asidin herhangi bir güçlü baz tarafından nötrleştirilmesine aynı termal etki eşlik eder, çünkü aynı işleme - hidrojen iyonları ve hidroksit iyonlarından su moleküllerinin oluşumu - gelir.

Bununla birlikte, güçlü bir asit, zayıf bir baz ile, zayıf bir asit, güçlü veya zayıf bir baz ile nötralize edildiğinde, termal etkiler farklıdır. Bu tür reaksiyonlar için iyon-moleküler denklemleri yazalım.

Zayıf bir asidin (asetik asit) güçlü bir bazla (sodyum hidroksit) nötralizasyonu:

Burada güçlü elektrolitler sodyum hidroksit ve ortaya çıkan tuzdur ve zayıf olanlar asit ve sudur:

Görüldüğü gibi reaksiyon sırasında sadece sodyum iyonları değişime uğramaz. Bu nedenle, iyon-moleküler denklem şu şekildedir:

Güçlü bir asidin (nitrik asit) zayıf bir bazla (amonyum hidroksit) nötralizasyonu:

Burada iyonlar halinde asit ve ortaya çıkan tuzu ve moleküller şeklinde amonyum hidroksit ve su yazmalıyız:

İyonlar değişime uğramazlar. Onları atlayarak, iyon-moleküler denklemi elde ederiz:

Zayıf bir asidin (asetik asit) zayıf bir bazla (amonyum hidroksit) nötralizasyonu:

Bu reaksiyonda ortaya çıkan zayıf elektrolitler hariç tüm maddeler. Bu nedenle, denklemin iyon-moleküler formu şu şekildedir:

Elde edilen iyon-moleküler denklemleri karşılaştırdığımızda hepsinin farklı olduğunu görüyoruz. Bu nedenle, ele alınan reaksiyonların ısılarının aynı olmadığı açıktır.

Daha önce de belirtildiği gibi, hidrojen iyonları ve hidroksit iyonlarının bir su molekülü halinde birleştiği, güçlü asitlerin güçlü bazlarla nötrleştirilmesi reaksiyonları neredeyse sona erer. Başlangıç ​​maddelerinden en az birinin zayıf bir elektrolit olduğu ve iyon-moleküler denklemin sadece sağ tarafında değil, aynı zamanda sol tarafında da zayıf ilişkili maddelerin moleküllerinin bulunduğu nötralizasyon reaksiyonları, sonuna kadar devam etmeyin.

Tuzun türetildiği asit ve baz ile bir arada bulunduğu bir denge durumuna ulaşırlar. Bu nedenle, bu tür reaksiyonların denklemlerini tersinir reaksiyonlar olarak yazmak daha doğrudur.

İyonik denklemleri derlerken, düşük ayrışan, çözünmeyen ve gaz halindeki maddelerin formüllerinin moleküler biçimde yazıldığı gerçeğine rehberlik edilmelidir. Bir madde çöküyorsa, bildiğiniz gibi formülünün yanına aşağıyı gösteren bir ok (↓), reaksiyon sırasında gaz halinde bir madde salınırsa, formülünün yanına yukarı yönlü bir ok () yerleştirilir.

Örneğin, bir sodyum sülfat Na2S04 çözeltisine (Şekil 132) bir baryum klorür BaCl2 çözeltisi eklenirse, reaksiyonun bir sonucu olarak, beyaz çökelti baryum sülfat BaSO 4 . Moleküler reaksiyon denklemini yazıyoruz:

Pirinç. 132.
Sodyum sülfat ve baryum klorür arasındaki reaksiyon

Güçlü elektrolitleri iyon olarak ve reaksiyon küresini terk edenleri moleküller olarak gösteren bu denklemi yeniden yazalım:

Böylece tam iyonik reaksiyon denklemini yazdık. Denklemin her iki tarafından özdeş iyonları, yani reaksiyona katılmayan iyonları (2Na + ve 2Cl - denklemin sol ve sağ kısımlarında) hariç tutarsak, indirgenmiş iyonik reaksiyon denklemini elde ederiz:

Bu denklem, reaksiyonun özünün, baryum iyonları Ba2+ ve sülfat iyonlarının etkileşimine indirgendiğini ve bunun sonucunda bir BaS04 çökeltisinin oluştuğunu gösterir. Bu durumda, reaksiyondan önce bu iyonları hangi elektrolitlerin içerdiği hiç önemli değildir. Benzer bir etkileşim K 2 SO 4 ile Ba(NO 3) 2 , H 2 SO 4 ve BaCl 2 arasında da gözlemlenebilir.

Laboratuvar deneyi No. 17
Sodyum klorür ve gümüş nitrat çözeltilerinin etkileşimi

Bir test tüpündeki 1 ml sodyum klorür çözeltisine bir pipetle birkaç damla gümüş nitrat çözeltisi ekleyin. Ne izliyorsun? Reaksiyonun moleküler ve iyonik denklemlerini yazınız. Kısaltılmış iyonik denkleme göre, diğer elektrolitlerle böyle bir reaksiyonu gerçekleştirmek için çeşitli seçenekler sunun. Gerçekleştirilen reaksiyonların moleküler denklemlerini yazınız.

Bu nedenle, kısaltılmış iyonik denklemler aşağıdaki denklemlerdir: Genel görünüm kimyasal reaksiyonun özünü karakterize eden ve hangi iyonların reaksiyona girdiğini ve sonuç olarak hangi maddenin oluştuğunu gösteren.

Pirinç. 133.
Etkileşim Nitrik asit ve sodyum hidroksit

Fenolftalein ile kırmızı renkli bir sodyum hidroksit çözeltisine fazla miktarda nitrik asit çözeltisi (Şekil 133) eklenirse, çözelti renksiz hale gelir ve bu, kimyasal bir reaksiyonun gerçekleşmesi için bir sinyal görevi görür:

NaOH + HNO3 \u003d NaNO3 + H20.

Bu reaksiyon için tam iyonik denklem:

Na + + OH - + H + + NO3 = Na + + NO - 3 + H 2 O.

Ancak çözeltideki Na+ ve NO - 3 iyonları değişmeden kaldıkları için yazılamazlar ve sonuçta kısaltılmış iyonik reaksiyon denklemi şu şekilde yazılır:

H + + OH - \u003d H20.

Güçlü bir asit ve bir alkalinin etkileşiminin, H + iyonları ve OH - iyonlarının etkileşimine indirgendiğini ve bunun sonucunda düşük ayrışma maddesi - su oluştuğunu gösterir.

Böyle bir değişim reaksiyonu sadece asitler ve alkaliler arasında değil, aynı zamanda asitler ve alkaliler arasında da meydana gelebilir. çözünmeyen bazlar. Örneğin, bakır (II) sülfatı alkali ile reaksiyona sokarak mavi bir çözünmeyen bakır (II) hidroksit çökeltisi elde ederseniz (Şek. 134):

ve daha sonra oluşan çökeltiyi üç parçaya bölün ve birinci deney tüpündeki çökeltiye sülfürik asit çözeltisi, ikinci deney tüpündeki çökeltiye hidroklorik asit ve üçüncü deney tüpündeki çökeltiye nitrik asit çözeltisi ekleyin. , ardından çökelti üç test tüpünün hepsinde çözülecektir (Şekil 135).

Pirinç. 135.
Bakır (II) hidroksitin asitlerle etkileşimi:
a - sülfürik; b - tuz; nitrojen

Bu, her durumda Kimyasal reaksiyonözü aynı iyonik denklem kullanılarak yansıtılır.

Cu(OH) 2 + 2H + = Cu 2+ + 2H 2 O.

Bunu doğrulamak için yukarıdaki reaksiyonların moleküler, tam ve kısaltılmış iyonik denklemlerini yazın.

Laboratuvar deneyi No. 18
Çözünmeyen hidroksit elde edilmesi ve asitlerle etkileşimi

Üç test tüpüne 1 ml demir (III) klorür veya sülfat çözeltisi dökün. Her test tüpüne 1 ml alkali solüsyonu dökün. Ne izliyorsun? Ardından çökelti kaybolana kadar test tüplerine sırasıyla sülfürik, nitrik ve hidroklorik asit çözeltileri ekleyin. Reaksiyonun moleküler ve iyonik denklemlerini yazınız.

Diğer elektrolitlerle böyle bir reaksiyonu gerçekleştirmek için birkaç seçenek önerin. Önerilen reaksiyonlar için moleküler denklemleri yazın.

Düşünmek iyonik reaksiyonlar, gaz oluşumu ile akan.

2 ml sodyum karbonat ve potasyum karbonat solüsyonlarını iki test tüpüne dökün. Daha sonra birincisine hidroklorik asit ve ikincisine bir nitrik asit çözeltisi dökün (Şek. 136). Her iki durumda da, salınan karbondioksit nedeniyle karakteristik bir "kaynama" fark edeceğiz.

Pirinç. 136.
Çözünür karbonatların etkileşimi:
a - hidroklorik asit ile; b - nitrik asit ile

İlk durum için moleküler ve iyonik reaksiyon denklemlerini yazalım:

Elektrolit çözeltilerinde meydana gelen reaksiyonlar iyonik denklemler kullanılarak yazılır. Elektrolitler çözeltide iyonlarını değiştirdikleri için bu reaksiyonlara iyon değişim reaksiyonları denir. Böylece iki sonuç çıkarılabilir.

Anahtar kelimeler ve ifadeler

1. Moleküler ve iyonik reaksiyon denklemleri.
2. İyon değişim reaksiyonları.
3. Nötralizasyon reaksiyonları.

Bilgisayarla çalışmak

1. Elektronik uygulamaya bakın. Dersin materyalini inceleyin ve önerilen görevleri tamamlayın.
2. Paragrafın anahtar kelimelerinin ve kelime öbeklerinin içeriğini ortaya çıkaran ek kaynaklar olarak hizmet edebilecek e-posta adreslerini İnternet'te arayın. Öğretmene yeni bir ders hazırlama konusunda yardımınızı sunun - bir mesaj yapın anahtar kelimeler ve sonraki paragraftaki ifadeler.

Sorular ve görevler